Proposition de sujet de thèse pour 2017 (1 page max) Émission de la source et la dissipation des aérosols et des gaz dans les panaches volcaniques Sujet Responsable CNES Laboratoire envisagé (s) (s) d’accueil CNRM-MNPCA Greg Roberts Responsable dans le laboratoire (coordonnées complètes) Cofinanceur envisagé Météo France / STRAP Profil du candidat Description succinte du sujet : contexte de l’expérience spatiale, méthodologie appliquée, résultats attendus. L'éruption du volcan Eyjafjallajökull en Islande en 2010 a injecté des particules et des gaz jusqu'à 10 km en altitude, qui ont été transporté sur l'ensemble de l'Europe où ils ont persisté dans la troposphère pendant plusieurs jours. Les difficultés immédiates pour évaluer la quantité massique de particules et leur composition, ainsi que la distribution spatiale du panache ont conduit à des perturbations graves de la circulation aérienne en Europe avec des impacts économiques majeurs. Les lidars et les stations au sol situées en altitude ont observé l’arrivée des panaches volcaniques; pourtant, ils ont donné des informations insuffisantes de la distribution spatiale et la masse d'aérosol du panache. Pendant la crise, il est devenu évident que les drones sont une alternative viable pour obtenir des mesures in-situ. La décision de fermer l’espace aérien nécessite une prévision de la concentration massique d'aérosol. La principale incertitude de ces prévisions dans un modèle de dispersion découle d'une mesure inconnue du terme source. Une éruption volcanique libère une énorme quantité de particules solides et des précurseurs de gaz d'aérosol. La plupart de la masse éjectée sédimente rapidement, tandis que de nouvelles particules sous-micrométriques sont formées par nucléation des émissions gazeuses. Les modèles numériques ont encore des incertitudes pour simuler les processus qui contrôle la quantité, la composition chimique et la distribution de taille des particules restantes dans le panache après l’éjection sans mesure in-situ à proximité des émissions - ce qui implique que le terme source pour l'initialisation des modèles de dispersion atmosphérique reste une source majeure d'incertitude. En outre, tandis que les modèles de dispersion sont efficaces pour simuler le transport horizontal des particules, le transport vertical par convection et la lessivage par la précipitation sont sont moins bien représentés. La convection et la précipitation dégradent donc la précision de la distribution verticale des prévisions de particules volcaniques indépendamment de la précision du terme source. Ces limitations peuvent être atténués en assimilant les observations in-situ de la concentration de particules et gaz dans le panache advecté pendant son transport. CNRM-MNPCA est un partenaire dans le programme ANR STRAP afin de caracteriser des propriétés des aérosols dans les panaches volcaniques. L’equipe MNPCA a effectué des mesures aéroportées à La Réunion en 2015. Dans le cadre du projet STRAP, une campagne de mesure drone est prévue pour automne 2016 – avec le but de faire voler les drones pour estimer les flux de l'aérosol et des gaz (à l’Etna ou au Stromboli). L’étudiant(e) traitera et analysera les données vers une éventuelle publication.